軸承最常見(jiàn)的材料就是軸承鋼，軸承的內(nèi)部組織、化學(xué)成分均勻性、所含非金屬夾雜物、碳化物顆粒大小和分布狀態(tài)、脫碳程度等要求十分嚴(yán)格，否則，這些缺陷會(huì)顯著縮短軸承的使用壽命和材料的可應(yīng)用性。
1、軸承鋼的純凈度軸承零件的疲勞剝落與鋼中非金屬夾雜物有關(guān)，特別是氧化物影響更大。這是由于滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸承零件接觸面在脈沖負(fù)荷作用下，非金屬夾雜物使鋼的基體組織連續(xù)性的局部破壞，引起內(nèi)應(yīng)力集中，在非金屬夾雜物周圍出現(xiàn)塑性變形，并形成微裂紋。
另外，軸承鋼中氣體(氧、氮、氫)含量的多少也是衡量純凈度的一個(gè)重要指標(biāo)。溶解在鋼中的氧隨溫度降低析出并與鋁、鈣、硅、錳等元素形成氧化物夾雜，氮在鋼中形成非常彌散的氮化鋁夾雜和較粗大的氮化鈦及碳氮化鈦夾雜，當(dāng)聚集的氫原子結(jié)合成氫分子后產(chǎn)生極大的壓力，一旦超過(guò)鋼的強(qiáng)度極限就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)裂，形成白點(diǎn)。降低氣體含量是提高軸承鋼純凈度的重要一環(huán)。
我國(guó)軸承鋼主要生產(chǎn)企業(yè)，近年多已相繼建成投產(chǎn)超高功率電弧爐，采用先進(jìn)的偏心爐底出鋼技術(shù)，進(jìn)行二次精煉，使鋼中氧含量降到10×10-6左右，個(gè)別最低氧含量降到(4~3)×10-6。二次精煉比也達(dá)到100%。因此，鋼中夾雜物的數(shù)量得到了較好的控制。
2、軸承鋼的均勻性
軸承鋼的均勻性是指化學(xué)成分的均勻性及碳化物的均勻性。鋼錠結(jié)構(gòu)、錠重、澆鑄溫度、鑄錠方法等影響鋼中化學(xué)成分的分布狀態(tài)。鋼錠、鋼坯在熱加工前的加熱工藝、鋼材熱加工終止溫度及隨后的冷卻方式，球化退火工藝等影響碳化物的均勻性。根據(jù)軸承鋼中碳化物不均勻性在顯微組織上的形狀.分布及其形成原因，可分為液析碳化物、帶狀碳化物及網(wǎng)狀碳化物，液析碳化物的危害性相當(dāng)于鋼中的夾雜物，帶狀碳化物評(píng)級(jí)達(dá)到3~4級(jí)可使鋼材疲勞壽命降低30%。網(wǎng)狀碳化物升高l級(jí)，可使軸承壽命降低1/3，碳化物顆粒大小直接或間接影響軸承壽命。液析碳化物、帶狀碳化物、網(wǎng)狀碳化物評(píng)級(jí)的級(jí)別是衡量碳化物均勻性的指標(biāo)。
3、鋼材的尺寸精度及表面質(zhì)量
改善鋼材尺寸精度不僅提高軸承材料利用率，也減少不必要的切削加工。部分鋼廠采用短應(yīng)力線等高剛度軋機(jī)，鋼材斷面尺寸偏差大幅度下降，直徑30mm以下圓鋼，直徑偏差可達(dá)0.3mm左右。
軸承的壽命及可靠性與軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、所用材料、冷熱加工工藝及裝備、安裝及使用條件等因素有關(guān)，其中，材料與熱處理是影響軸承壽命及可行性的主要因素之一。由于材料和熱處理工藝的影響，像材料強(qiáng)度低、純度差、金屬材料纖維組織取向不合理、硬度低、鍛造比不合適、殘余應(yīng)力大等因素極易使軸承損壞。國(guó)外鋼材質(zhì)量對(duì)軸承壽命的影響在50~60年代約占50%，80年代縮小到1/3。我國(guó)目前受工藝及裝備的影響，軸承鋼材質(zhì)量對(duì)軸承壽命的影響約占60%，故對(duì)于軸承生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，選擇合格、優(yōu)質(zhì)的軸承材料也是提高軸承壽命的關(guān)鍵因素之一。
如果想要了解更多軸承知識(shí)歡迎登陸“陌貝網(wǎng)”。
